היישום היעיל והחסכוני לעיצוב משלך.

בעוד שמנועים ליניאריים ללא ברזל משמשים ביישומים של מוליכים למחצה ואלקטרוניקה במשך יותר מעשור, הם עדיין נתפסים על ידי מעצבים ויצרני ציוד מקורי רבים כמוצרים "נישתיים". אך התפיסה של מנועים ליניאריים כפתרון יקר ליישומים ייחודיים משתנה לאט, ככל שיותר תעשיות מאמצות אותם כתחליף לבורגי כדור ביישומי אריזה, הרכבה וטעינת חלקים. ובעוד שעלות טכנולוגיית המנועים הליניאריים ירדה בעשור האחרון, הבחירה בין מנוע ליניארי לבורג כדורי חייבת לקחת בחשבון הן את דרישות הביצועים של היישום והן את עלות הבעלות הכוללת לאורך חיי המכונה או המערכת. להלן כמה מהפרמטרים המרכזיים שיש לקחת בחשבון בעת ​​השוואה ובחירה בין ברגי כדורי למנועים ליניאריים.

היכן שמנועים ליניאריים מצטיינים

מנוע ליניארי הוא למעשה מנוע סרוו "לא מגולגל", שבו הרוטור עם מגנטים קבועים הופך לחלק הנייח (הנקרא גם משני), והסטטור הופך לחלק הנע (הנקרא גם ראשוני, או כוח), עם סלילים עטופים באפוקסי. היתרון המוכר ביותר של מנועים ליניאריים הוא היעדר חלקים נעים, מה שמאפשר להם להשיג דיוק מיקום וחזרה גבוהים בהרבה מאשר ברגי כדור. יתרון נוסף בדיוק המיקום מסופק על ידי המקודד. בעוד שברגי כדור משתמשים בדרך כלל במקודד סיבובי המותקן על המנוע לצורך משוב מיקום, מנועים ליניאריים משתמשים בסולם ליניארי מגנטי או אופטי לצורך משוב מיקום. הסולם הליניארי מודד מיקום בעומס, מה שנותן קריאה מדויקת יותר של המיקום בפועל. עבור יישומים בעלי דיוק גבוה מאוד, משוב מיקום מדויק יותר זה יכול להיות ההבדל בין חלק שעומד במפרט לבין חלק הדורש עיבוד חוזר או גריטה.

מנוע ליניארי סיבובי

במאמר קודם, דנו בפשרה בין מהירות למרחק מהלך ביישומי ברגי כדורים. זהו תחום נוסף שבו מנועים ליניאריים מספקים יתרון. אורך המהלך המותר של מנועים ליניאריים הוא תיאורטית בלתי מוגבל, כאשר רכיבים אחרים של המערכת - מיסבים ליניאריים, ניהול כבלים ומקודדים - מכתיבים את המהלך המרבי. באופן דומה, המהירות והתאוצה המרביות של מנועים ליניאריים גבוהות בהרבה מאלה של ברגי כדורים, עם דירוגים אופייניים של עד 10 מטר/שנייה ותאוצה של 10 גרם, כל עוד רכיבי מערכת אחרים בגודל הנכון כדי לעמוד במפרטים אלה. למרות המגבלות שמוטלות על ידי רכיבים אחרים של המערכת, מנועים ליניאריים עדיין עולים על ברגי כדורים ביישומים הדורשים גם אורך מהלך ארוך וגם מהירות גבוהה. יש להם גם את היתרון של מתן אפשרות לרכבים מונעים באופן עצמאי (ראשוניים) על אותו חלק משני. זה שימושי במיוחד ביישומי אריזה מסוימים, שבהם יש לדחוס את החומר המיועד לאריזה לפני הכנסתו למדיום האריזה (חשבו על חיתולים ארוזים בתוך שקית פוליאסטר).

גורמי עלות הבעלות הכוללת

תחזוקה ואמינות הן קריטריונים חשובים בניתוח עלות הבעלות הכוללת, ומנועים ליניאריים מציעים מספר יתרונות לאורך חיי המערכת. ראשית, מכיוון שהם אינם מכילים חלקים נעים מכניים, מנועים ליניאריים עצמם אינם דורשים תחזוקה. רק מיסבי התמיכה הליניאריים דורשים שימון תקופתי, ומיסבים רבים מוצעים כיום עם אפשרויות שימון "לטווח ארוך" או "שימון לכל החיים". היעדר חלקים נעים במערכת ההנעה משפר גם את האמינות, מכיוון שאין אלמנטים מתגלגלים, מסילות מיסב או אטמים שישחקו וידרשו החלפה עם הזמן.

בכל מערכת ליניארית, חשוב לקחת בחשבון את הסביבה ואת הצורך באטמים וכיסויי מגן. מנועים ליניאריים אינם יוצאי דופן, מכיוון שהם יכולים להיות קשים יותר לסגירה והגנה מאשר מכלולי בורג כדוריים מסורתיים. במקרים רבים, עם זאת, כל עוד המיסבים הליניאריים אטומים כראוי לסביבת העבודה, מנועים ליניאריים יכולים לעמוד בזיהום אגרסיבי יותר מאשר בורגי כדוריים.

עבור מנועים ליניאריים, הגורם הסביבתי הקריטי יותר הוא טמפרטורה. מכיוון שהאפוקסי המשמש לעטיפת הסלילים במנוע ליניארי ללא ברזל אינו מפזר חום בקלות, ייתכן שיידרש קירור - באמצעות אוויר מאולץ או מים - כדי לשמור על טמפרטורת פעולה מקובלת הן עבור המנוע והן עבור מבנה ההרכבה. חלק מהיצרנים משתמשים באפוקסי בעלי יכולות פיזור חום גבוהות, אך חשוב לבדוק את פיזור החום של המנוע ואת ההשפעה שתהיה לטמפרטורה על הכוח הזמין של המנוע.

יותר ויותר תעשיות ויישומים דורשים אורכי מהלך ארוכים, מהירויות גבוהות ודיוק מיקום גבוה. בעוד שסוגים רבים של מערכות ליניאריות יכולים לעמוד בשניים משלושת הקריטריונים הללו, מנועים ליניאריים הם הטכנולוגיה היחידה שיכולה לספק את שלושתם ללא פשרות. ככל שהתפוקה ועלות הבעלות הכוללת הופכות לגורמים מכריעים בבחירת הטכנולוגיה, מעצבים ויצרני ציוד מקורי (OEM) מכירים יותר ויותר טכנולוגיות מנועים ליניאריים ועוזרים להן לעבור ממצב "נישתי" למעמד מיינסטרים, לצד רצועות, מתלים וגלגלי שיניים ואפילו ברגים כדוריים.